Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector1691010.33396/1728-0869-2016-5-17-23ArticlesСтатьиResearch ArticleGENE POLYMORPHISMS, MERCURY CONCENTRATION, AND CYTOGENETIC DAMAGE IN THE INHABITANTS OF THE MERCURY ORE MININING AND RECYCLING AREAПолиморфизм генов, содержание ртути и уровни цитогенетических нарушений у населения в районе добычи и переработки ртутьсодержащих рудIlyinskikhN NИльинскихНиколай Николаевич

доктор биологических наук, профессор кафедры экологического менеджмента

nauka-tomsk@yandex.ruIlyinskikhE NИльинскихЕ НIlyinskikhI NИльинскихИ НGvozdarevaO VГвоздареваО ВFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "National Research Tomsk State University" of the Ministry of Education and Science of the Russian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университетFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "National Research Tomsk Polytechnic University" of the Ministry of Education and Science of the Russian FederationНациональный исследовательский Томский политехнический университетState Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Siberian State Medical University" of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationСибирский государственный медицинский университет15052016235NO5 (2016)№5 (2016)172323102019Copyright ©; 2016, Human EcologyCopyright ©; 2016, Экология человека2016Human EcologyЭкология человекаhttps://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/16910

The aim of the study was to evaluate the association between the frequency of cytogenetically damaged lymphocytes, glutathione- S-transferase (GST) gene polymorphisms, and mercury concentrations in the peripheral blood of mercury industry workers as well as an non-exposed local population (control group) of Aktash village, the Republic of Altay. The venous blood samples were obtained from 184 workers and 156 controls for chromosome assay, mercury blood concentration analysis, and the GSTM1 and GSTT1 gene polymorphism assessment by a polymerase chain reaction approach. Statistical analyses were carried out using Student's t-test, one-way ANOVA, or linear multiple regression. We demonstrated a significant increase in the frequency of lymphocytes with aneuploidy and polyploidy in the workers as compared with the controls (p < 0.001). The highest levels of aneuploidal and polyploidal lymphocytes were determined in the subgroup of workers with double null GSTM1(0)/GSTT1(0) genotype (p<0.01 or p < 0.05). The study revealed significant relationship between the levels of hypoploidal and polyploidal lymphocytes according to GSTM1 or GSTT1 genotypes and mercury concentrations (p<0.001). In addition, we found no difference in the levels of chromatid and chromosome aberrations according to GSTM1 or GSTT1 genotypes (p > 0.05).

Цель работы заключалась в оценке связи между частотой лимфоцитов с цитогенетическими нарушениями, полиморфизмом генов глутатион^-трансфераз (GST) и концентрацией ртути (Hg) в периферической крови у рабочих ртутного производства, а также у местного населения (контроль) с. Акташ Республики Алтай. У 184 рабочих и 156 контрольных лиц были взяты образцы венозной крови для хромосомного анализа, определения концентрации Hg и полиморфизма генов GSTM1 и GSTT1 с помощью полимеразной цепной реакции. Для статистического анализа применялся t-критерий Стьюдента, однофакторная ANOVA и линейная регрессия. Установлено значительное повышение уровня клеток с анеуплоидией и полиплоидией в крови рабочих по сравнению с контролем (p < 0,001). Наиболее высокие уровни клеток с анеуплоидией и полиплоидией были определены в подгруппе рабочих, имеющих двойной делеционный GSTM1(0)/GSTT1(0) генотип (p < 0,01 и p < 0,05). Установлены статистически значимые зависимости числа гипоплоидных и полиплоидных клеток в крови от нулевых вариантов генов GSTM1, GSTT1 и концентрации Hg (p < 0,001). Кроме того, не было обнаружено связи между уровнями хроматидных и хромосомных аберраций и полиморфизмом генов GSTM1 и GSTT1 (p > 0,05).

GSTM1GSTT1mercurygene polymorphismGSTM1GSTT1aneuploidypolyploidychromosomal aberrationsртутьполиморфизм генованеуплоидияполиплоидияхромосомные аберрацииАрефьев А. С., Барыгина В. В., Зацепина О. В. Современные представления о влиянии соединений ртути на клеточном и системном уровне (обзор) // Экология человека. 2010. № 8. С. 35-41.Гланц С. Медико-биологическая статистика. М. : Практика, 1998. С. 81-121.Кист А. А. Феноменология биогеохимии и бионеорганической химии. Ташкент : Изд-во «Фан», 1987. 296 с.Назаренко С. А., Васильева Е. О. Тест-система внешнего контроля качества цитогенетических исследований в учреждениях медико-генетической службы : пособие для врачей. Томск : Печатная мануфактура, 2003. 34 с.Роберту с Ю. В., Пузанов А. В., Любимов Р. В., Архипов И. А. Экогеохимия ртути в природных средах и техногенных объектах района Акташского ГМП (Республика Алтай) // Мир науки, культуры, образования. 2010. № 2. C. 280-282.Халафян А. А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных. 3-е изд. М. : Бином-Пресс, 2008. С. 86-96, 15-163.Abdel-Rahman S. Z., El-Zein R. A., Anwar W. A., Au W. W. A multiplex PCR procedure for polymorphic analysis of GSTM1 and GSTT1 genes in population studies // Cancer. Lett. 1996. Vol. 107, N 2. P. 229-233.Barregard L., Hogstedt B., Schutz A., Karlsson A., Sallsten G., Thiringer G. Effects of occupational exposure to mercury vapor on lymphocyte micronuclei // Scand J Work Environ Health. 1991. Vol. 17, N 4. P. 263-268.Cornelis R., Heinzow B., Herber R. F. Sample collection guidelines for trace elements in blood and urine. IUPAC Commission of Toxicology // J. Trace Elem. Med. Biol. 1996. Vol. 10, N 2. P. 103-127.Crespo-Lôpez M. E., Macêdo G. L., Arrifano G. P., Pinheiro Mda C., do Nascimento J. L., Herculano A. M. Genotoxicity of mercury: contributing for the analysis of Amazonian populations // Environ. Int. 2011. Vol. 37, N 1. P. 136-141.Gundacker C., Komarnicki G., Jagiello P., Gencikova A., Dahmen N., Wittmann K. J. Glutathione-S-transferase polymorphism, metallothionein expression, and mercury levels among students in Austria // Sci. Total. Environ. 2007. Vol. 385, N 1-3. P. 37-47.Kirsch-Volders M., Vanhauwaert A., De Boeck M., Decordier I. Importance of detecting numerical versus structural chromosome aberrations // Mutation Research. 2002. Vol. 504, N 1-2. P. 137-148.Lee B.-E., Hong Y.-C., Park H., Ha M., Koo B.S., Chang N., Roh Y.-M., Kim B.-N., Kim Y.-J., Kim B.-M., Jo S.-J., Ha E.-H. Interaction between GSTM1/GSTT1 polymorphism and blood mercury on birth weight // Environ. Health Perspect. 2010. Vol. 118, N 3. Р 437-443.Mabille V., Roels H., Jacquet P., Leonard A., Lauwerys R. Cytogenetic examination of leukocytes of workers exposed to mercury vapor // Int Arch Occup Environ Health. 1984. Vol. 53, N 3. P. 257-260.Mazzaron Barcelos G. R., de Marco K. C., Grotto D., Valentini J., Garcia S. C., Leite Braga G. Ù., Barbosa F. Jr. Evaluation of glutathione S-transferase GSTM1 and GSTT1 polymorphisms and methylmercury metabolism in an exposed Amazon population // J Toxicol Environ Health A. 2012. Vol. 75, N 16-17. P. 960-970.Moorhead P. S., Nowell P. C., Mellman W. J., Battips D. M., Hungerford D. A. Chromosome preparations of leukocytes cultured from human peripheral blood // Exp. Cell Res. 1960. Vol. 20. P. 613-616.Ogura H., Takeuchi T., Morimoto K. A comparison of the 8-hydroxydeoxyguanosine, chromosome aberrations and micronucleus techniques for the assessment of the genotoxicity of mercury compounds in human blood lymphocytes // Mutation Research. 1996. Vol. 340, N 2-3. P. 175-182.Silva-Pereira L. C., Cardoso P. C., Leite D. S., Bahia M. O., Bastos W. R., Smith M. A., Burbano R. R. Cytotoxicity and genotoxicity of low doses of mercury chloride and methylmercury chloride on human lymphocytes in vitro // Braz J Med Biol Res. 2005. Vol. 38, N 6. P. 901-907.Soto-Rios M.L., Rothenberg S., Gonsebatt M.E., Talavera-Mendoza O. Cytogenotoxicity in uroepithelial cells of women exposed to mercury in a mining area // Occup. Environ. Med. 2010. Vol. 67, N 9. P. 620-624.Verschaeve L., Tassignon J.-P., Lefevre M., De Stoop P., Susanne C. Cytogenetic investigation on leukocytes of workers exposed to metallic mercury // Environ Mutagen. 1979. Vol. 1, N 3. P. 259-268.